植物生理学细胞及信号转导.pptVIP

CaM只有与Ca2+结合才有生理活性，才能进一步与靶酶结合而将其激活。  Ca2+作为信使是基于其浓度的变化。而CaM对Ca2+的亲和能力正是它感受信息的基本特征。 当外界刺激到达细胞时，质膜上的Ca2+通道打开，引起胞基质Ca２＋浓度瞬间增加，当达到一定阈值(一般≥１０－６mol.L-1)时，Ca2+ 与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。 几乎所有的胞外刺激信号都可引起胞内游离Ca2+浓度的变化。但不同的外界刺激引起胞内Ca2+浓度变化的形式（时间、幅度、频率、区域化分布等）不尽相同，因而可引起各种各样的生理变化。不同刺激信号的特异性可能就是靠Ca2+浓度变化的不同形式而体现的。 目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控，如蛋白激酶、NAD激酶、H+-ATPase、 Ca2+ -ATP酶（Ca2+又被反馈地泵出细胞或泵入某些细胞器钙库）等。 CaM调节的靶酶也包括Ca2+ -ATP酶，所以Ca2+又被反馈地泵出细胞或泵入某些细胞器钙库。 当胞质Ca2+浓度降低到与CaM 结合阈值以下， Ca2+与CaM分离，CaM与靶酶复合体亦告解离， CaM与靶酶均回复到非活化状态。 通过这样的途径，即依赖细胞质内Ca2+浓度变化而把细胞外的信息传递给细胞内各相关过程的功能，即为Ca2+的信号功能。 CaM定名本身有双重意义，它的活性由Ca2+浓度调节；它本身又可调节细胞质Ca2+水平。 CaM 的作用机制（方式） 第一，直接与靶酶结合，诱导靶酶的活性构象，从而调节靶酶的活性。 第二，与Ca2+结合，形成活化态的Ca2+·CaM复合体,然后再与靶酶结合,将靶酶激活。 CaM 的活性调节 ① 调幅机制：Ca2+·CaM复合体的形成使CaM与许多靶酶的亲和力大大提高,导致靶酶的活性全酶浓度增加。 ② 调敏机制：是指在细胞内Ca2+浓度保持不变的的情况下,通过调节CaM与靶酶对Ca2+敏感程度增加活性全酶。 2、肌醇磷脂信号系统 质膜中有三种肌醇磷脂：磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰肌醇-4-磷酸(PIP)和磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)。 刺激信号与膜受体结合 受体激活 信号传递给G蛋白  磷脂酶C（PLC）水解PIP2产生肌醇-1,4,5-三磷酸（IP3）和二（酯）酰甘油（DG ，DAG ） IP3通过调节Ca2+传递信息 DG （DAG）通过激活蛋白激酶C（PKC）传递信息。 该系统有两种信号分子，因此，又称双信号系统。 IP3 DAG 第五章 植物细胞生理 一、植物细胞概述 （一）细胞的共性　　尽管细胞种类繁多，形态、结构与功能各异，却有基本的共同点： 1、不同来源的细胞都具有基本相同的化学组成，如蛋白质、核酸、脂类和糖类等； 2、细胞表面都具有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜； 3、所有细胞都有DNA和RNA两种核酸作为遗传信息复制与转录的载体； 4、除个别特化细胞外，都具有合成蛋白质的细胞器——核糖体； 5、细胞的增殖一般都以一分为二的方式进行分裂。遗传物质在分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子细胞内，这是生命繁衍的基础和保证。 根据细胞的进化程度，可将其分为两大类型： 原核细胞(prokaryotic cell)和真核细胞(eukaryotic cell)。 　　细菌和蓝藻是原核细胞的典型代表，此外支原体、衣原体、立克次体、放线菌等也都是原核细胞。原核细胞一般体积很小，直径为0.2～10μm不等，没有典型的细胞核，即没有核膜将它的遗传物质与细胞质分开，只有一个由裸露的环状DNA分子构成的拟核体(nucleoid)。除核糖体、类囊体外，一般不存在其它细胞器，原核细胞以无丝分裂(amitosis)方式进行繁殖。 　　由真核细胞构成的有机体称为真核生物(eukaryote)，包括了绝大多数单细胞生物与全部的多细胞生物。真核细胞体积较大，直径约10～100μm，其主要特征是细胞结构的区域化，即核质被膜包裹，有细胞核和结构与功能不同的细胞器(cell organelle)；多种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜系统。真核细胞的染色体由线状DNA与蛋白质组成，细胞分裂以有丝分裂(reduction mitosis)为主。 （二）高等植物细胞特点　　真核细胞是构成高等植物体的基本单位。 与动物细胞相比，大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞所具有的三大结构特征。 植物的许多生理过程，如生长、发育、形态建成、物质运输、信号传递等等都和细胞壁有关。 大液泡在水分运输、细胞